免疫缺陷患者肺炎难诊断?一文掌握影像特征 + 病原体对应图谱


随着癌症患者生存期延长、免疫缺陷相关疾病的认知与理解加深,以及针对恶性和非恶性疾病的免疫调节疗法不断涌现,免疫缺陷人群数量持续增加。免疫缺陷患者需接受复杂且往往个体化的评估与治疗,其感染的病原体谱也更为广泛。肺炎是此类患者感染性疾病相关死亡的主要原因,明确病原体是实施恰当治疗的关键。评估免疫缺陷患者肺炎时,免疫缺陷的类型至关重要 —— 这有助于确定鉴别诊断中应纳入的潜在机会性致病菌。放射科医师通过识别关键影像学特征,可在诊断与免疫缺陷相关的多种肺部疾病(包括诸多机会性肺部感染)中发挥重要作用。本文作者总结了不同临床场景下的免疫缺陷类型及其对应的特定机会性致病菌,描述了不同 CD4 细胞计数的 HIV 感染患者的疾病表现模式,并阐述了中性粒细胞减少患者中病毒和真菌感染的影像学特征。

核心教学要点


  • 尽管晕轮征并非某一特定疾病的特异性表现,但在中性粒细胞减少患者中出现时,最可能的原因是侵袭性真菌感染。
  • 免疫缺陷患者若同时出现晕轮征和反晕轮征,尤其是合并侵袭性特征时,提示可能为毛霉菌病。
  • 对于 T 细胞缺陷患者(如 HIV 感染或艾滋病患者、大剂量使用糖皮质激素者),若影像学表现为磨玻璃影或铺路石样改变,鉴别诊断中应始终纳入耶氏肺孢子菌肺炎(PJP)。但铺路石样改变缺乏特异性,也可见于肺水肿、肺出血、弥漫性肺泡损伤及肺泡蛋白沉积症。
  • HIV 感染患者若出现支气管血管周围实变伴晕轮征,尤其是合并淋巴结肿大和胸腔积液时,应考虑卡波西肉瘤(KS)的可能。移植患者中,此类表现可能模拟感染,但抗真菌治疗无效时需警惕卡波西肉瘤。
  • 移植患者出现新发肺结节或肿块,可能为真菌感染或移植后淋巴细胞增殖性疾病(PTLD)。若缺乏感染的临床证据、抗真菌治疗无效或合并淋巴结肿大,应考虑组织活检。


引言


虽然放射科医师无法仅凭影像学确定致病菌,但通过结合对患者免疫缺陷类型和严重程度的理解,以及感染的常见或罕见影像学模式知识,可助力缩小鉴别诊断范围。


鉴于免疫缺陷类型会影响患者易感的病原体种类,作者简要回顾了免疫缺陷的发生机制,重点关注三类患者:中性粒细胞减少患者、HIV 阳性患者以及器官或骨髓移植受者。随后讨论了每类患者最易感的特定机会性感染,以及相关的非感染性模拟疾病。


免疫缺陷的类型


免疫缺陷可分为原发性(与基因突变相关),或更常见的继发性(与感染、恶性肿瘤或治疗药物相关)。

表 1:免疫缺陷的常见原因及相关肺部感染


中性粒细胞减少患者


中性粒细胞减少定义为中性粒细胞绝对计数低于 1500 个 /μL。与免疫功能正常宿主相比,中性粒细胞减少患者对任何病原体(包括病毒、细菌和真菌)的感染风险均更高,但侵袭性真菌感染因其相关的高发病率和死亡率而备受关注。


侵袭性曲霉病


曲霉是一种广泛存在于土壤中的真菌,其临床和放射学表现因宿主免疫功能状态而异 —— 免疫功能正常宿主中可表现为曲霉球和过敏性支气管肺曲霉病,而免疫缺陷患者中则可表现为气道侵袭性曲霉病和血管侵袭性曲霉病 ¹⁰。它被认为是全球最常见的侵袭性真菌感染原因 ¹¹。

肺曲霉病典型的发热、胸膜炎性胸痛和咯血三联征较为罕见,患者通常表现为非特异性咳嗽和呼吸困难 ¹⁰。侵袭性曲霉病的诊断标准包括血清半乳甘露聚糖抗原检测阳性,或支气管肺泡灌洗液曲霉聚合酶链反应检测阳性 ¹²。一项荟萃分析显示,血清半乳甘露聚糖检测的敏感性约为 71%¹³。血清 β-D - 葡聚糖水平可能升高,但缺乏特异性,可见于多种真菌感染。

由于血小板减少可能导致出血等并发症,明确的组织学诊断通常不可行,且血液或痰液真菌标志物实验室检测阳性的患者无需进行组织学诊断。但在某些情况下(尤其是经验性抗真菌治疗无效的患者),可能需要通过活检确认病原体。此外,对于非典型真菌性肺炎宿主(如非中性粒细胞减少者)但影像学表现为提示血管侵袭性真菌的结节状实变时,也可考虑活检。部分患者(如肾功能不全者)难以耐受治疗时,病原体确认也可能有益。总体而言,支气管肺泡灌洗液检查比核心活检(支气管镜或 CT 引导下活检)侵袭性更低,因此对部分血小板减少患者更安全。支气管镜与 CT 引导下采样的选择通常取决于病变位置(如中央型 vs 周围型)和机构规范。

血管侵袭性曲霉病由真菌菌丝侵袭中小肺动脉引起,导致出血性结节或楔形肺梗死 ¹⁵。这种出血会在实性结节或实变周围形成磨玻璃影环,称为晕轮征 ¹⁵(图 1)。该征象也可见于其他疾病,包括出血性肺转移瘤和血管炎。

图 1:27 岁女性,有骨髓增生异常综合征病史,接受干细胞移植后发生血管侵袭性曲霉病。轴位 CT 图像显示双侧肺结节伴磨玻璃晕轮(箭头所示)。

尽管晕轮征并非某一特定疾病的特异性表现,但在中性粒细胞减少患者中出现时,最可能的原因是侵袭性真菌感染。晕轮征常见于血管侵袭性曲霉病的早期阶段 ¹⁶。后期中性粒细胞功能恢复时,坏死肺组织开始与周围肺实质分离,形成 “空气新月征”,即空洞壁与腔内实变之间的透亮区(图 2)¹⁶。

图 2:46 岁男性,难治性急性髓系白血病,接受干细胞移植后发生血管侵袭性曲霉病。(A)轴位 CT 图像显示肿块样实变,周围伴磨玻璃影(晕轮征,箭头所示),侵袭左主裂,右中叶可见结节。(B)5 周后复查轴位 CT 图像显示新增新月形透亮区,符合空气新月征(箭头所示)。

毛霉菌病


毛霉菌病(又称接合菌病)是一种罕见但侵袭性极强的真菌感染,由毛霉目多种真菌引起,这类真菌广泛存在于土壤、腐烂有机物、堆肥和受污染食物中。根霉属是毛霉菌病最常见的致病菌,占病例的 70% 以上 ¹⁷。毛霉菌病主要影响严重免疫缺陷患者,如中性粒细胞减少患者、血液系统恶性肿瘤患者、实体器官或骨髓移植受者,罕见情况下也可见于未控制的糖尿病患者 ¹⁸。毛霉菌病是一种高度侵袭性感染,患者死亡率为 48%~87%¹⁹,因此需要早期识别和治疗。

肺部是最常见的初始感染部位,其次是鼻脑受累,两者也可能同时出现 ¹⁷。中性粒细胞减少患者可能表现为发热、胸痛、呼吸困难和 / 或咯血 ²⁰。毛霉菌病患者血清 1,3-β-D - 葡聚糖检测为阴性(与曲霉、念珠菌和耶氏肺孢子菌感染患者不同),因为该物质来源于毛霉目真菌细胞壁中不存在的成分 ¹⁴。毛霉菌病与曲霉病的快速鉴别至关重要,因为毛霉菌病需用两性霉素 B 治疗,而唑类抗真菌药物适用于曲霉病治疗 ²¹。

曲霉病和毛霉菌病的影像学表现相似,均常出现结节和实变,且因血管侵袭而伴有磨玻璃晕轮。评估肺动脉至关重要,因为侵袭性真菌感染可导致假性动脉瘤和 / 或血栓(图 3)。支持毛霉菌病诊断的特征包括:多发结节(>10 个);反晕轮征(即周围环形实变伴中央磨玻璃影,提示肺梗死)(图 4),又称 “环礁征”;局部侵袭邻近结构(如胸膜腔、肺裂、胸壁和纵隔)(图 5~7)²²,²³。反晕轮征缺乏特异性,也可见于其他侵袭性真菌感染、单纯性或感染性肺梗死以及机化性肺炎。但在严重免疫缺陷患者中,尤其是中性粒细胞减少或移植受者,出现这些影像学特征时应将毛霉菌病纳入鉴别诊断。尽管反晕轮征并非特异性表现,但免疫缺陷患者同时出现晕轮征和反晕轮征,尤其是合并侵袭性特征时,提示可能为毛霉菌病。

图 3:60 岁女性,有骨髓增生异常综合征病史,发生播散性毛霉菌病。冠状位 CT 图像显示:(A)右下叶段肺动脉充盈缺损(蓝色箭头),散在磨玻璃影和实变影(黄色箭头);(B)肺动脉新发假性动脉瘤(箭头所示)。

图 4:31 岁女性,再生障碍性贫血病史,接受骨髓移植后发生侵袭性毛霉菌病伴肺梗死。轴位 CT 图像显示多发实变影,中央为磨玻璃影,部分实变区周边呈高密度环、中央为磨玻璃影,符合反晕轮征(箭头所示)。

图 5:63 岁女性,急性髓系白血病病史,发生侵袭性毛霉菌病。(A)轴位 CT 图像显示右肺实变,周围伴磨玻璃影,提示晕轮征(箭头所示)。(B)矢状位 CT 重建图像显示病变侵袭叶裂(箭头所示)。

图 6:42 岁女性,急性髓系白血病,因发热和重度中性粒细胞减少就诊,发生侵袭性毛霉菌病。轴位 CT 图像(软组织窗)显示左上肺实变,中央透亮(反晕征,橙色箭头所示),并侵袭前胸壁(黄色箭头所示)。

图 7:72 岁男性,华氏巨球蛋白血症病史,伴中性粒细胞减少性发热,发生侵袭性毛霉菌病。轴位 CT 图像显示:(A)左上肺实变伴反晕轮征(箭头所示);(B)累及左锁骨下动脉和左颈总动脉(箭头所示);(C)邻近主动脉假性动脉瘤(箭头所示),并侵袭纵隔脂肪。所有图像中均可见左侧大量胸腔积液。

HIV 感染及其他 T 细胞缺陷患者


该疾病仍是全球最广泛的传染病之一,在资源匮乏地区更是主要的公共卫生问题。HIV 感染患者最易感的机会性感染取决于其 CD4 细胞计数(表 2)⁴。HIV 感染和艾滋病导致的 T 细胞耗竭会增加多种感染风险,尤其是耶氏肺孢子菌肺炎和结核病,同时也会增加卡波西肉瘤(KS)和免疫重建炎症综合征等模拟感染疾病的风险。

耶氏肺孢子菌肺炎(PJP)


耶氏肺孢子菌肺炎是一种危及生命的感染,最常见于 CD4 细胞计数低于 200 个 /μL 的 HIV 感染患者,也可见于先天性或获得性 T 细胞缺陷患者(如血液系统恶性肿瘤患者、干细胞或器官移植受者)²⁴。非 HIV 感染患者中,耶氏肺孢子菌肺炎最常见的风险因素是长期激素治疗(如慢性肺部疾病患者),且风险呈剂量依赖性 ²⁵。尽管此类患者通常接受预防用药,但不依从性和耐药性可能导致感染发生。

非 HIV 感染的免疫缺陷患者临床表现通常更急性、进展更快,症状包括进行性呼吸困难、干咳、低热和低氧血症,且症状严重程度往往与胸片表现不相符 ²⁴。相比之下,HIV 阳性患者症状通常在 2~5 周内逐渐加重 ²⁵。耶氏肺孢子菌肺炎治疗后死亡率为 10%~20%,未治疗患者死亡率高达 100%²⁶。非 HIV 感染患者死亡率更高,可能与肺部免疫反应更强导致炎症加重,以及临床怀疑度低导致诊断延迟有关 ²⁷。无论潜在风险因素如何,一线治疗均为甲氧苄啶 - 磺胺甲恶唑。对于中重度肺炎的 HIV 感染患者,辅助使用糖皮质激素可通过减轻肺部炎症和减少呼吸机支持需求降低死亡率 ²⁸。

耶氏肺孢子菌肺炎的非侵入性但非特异性诊断方法是检测血浆 1-2-β-D - 葡聚糖水平(通常升高)。HIV 感染患者该检测阳性率高于非 HIV 感染患者(敏感性分别为 94% 和 86%)。耶氏肺孢子菌肺炎患者的 1-2-β-D - 葡聚糖水平显著高于曲霉感染患者 ²⁹。患者乳酸脱氢酶水平通常升高,但对诊断无特异性。由于耶氏肺孢子菌无法培养,诊断需通过诱导痰和 / 或支气管肺泡灌洗液标本的直接免疫荧光染色或定量聚合酶链反应检测实现。遗憾的是,非 HIV 感染患者中耶氏肺孢子菌病原体载量相对较低,导致这些检测敏感性降低。因此,有时需根据患者临床症状、影像学表现和 1-2-β-D - 葡聚糖水平作出耶氏肺孢子菌肺炎的拟诊。

耶氏肺孢子菌肺炎最常见的 CT 表现是广泛磨玻璃影(图 8),通常以肺门周围和上肺为主,呈马赛克分布 ³⁰。疾病进展期还可见叠加的小叶间隔增厚(即 “铺路石样改变”)(图 9)³⁰。也有报道称存在胸膜下回避现象,非 HIV 感染患者中病情更侵袭性时可出现实变 ³⁰。尽管罕见,耶氏肺孢子菌肺炎可表现为囊性改变,可能并发气胸(图 10)。空洞、淋巴结肿大和胸腔积液在耶氏肺孢子菌肺炎中少见。

图 8:39 岁男性,无相关既往病史,新诊断艾滋病(CD4 细胞计数 8 个 /μL),发生耶氏肺孢子菌肺炎。轴位 CT 图像显示双侧弥漫性磨玻璃影(黄色箭头所示),部分区域胸膜下回避(蓝色箭头所示)。

图 9:65 岁女性,霍奇金淋巴瘤,近期开始化疗,发生耶氏肺孢子菌肺炎。轴位 CT 图像显示弥漫性磨玻璃影伴小叶间隔增厚,符合铺路石样改变(箭头所示)。

图 10:35 岁男性,HIV 感染(CD4 细胞计数 16 个 /μL),未接受治疗,因咯血就诊,发生耶氏肺孢子菌肺炎。冠状位 CT 图像(肺窗)显示双侧多发囊肿(蓝色箭头所示)和右侧气胸(橙色箭头所示)。

对于 T 细胞缺陷患者(如 HIV 感染或艾滋病患者、大剂量使用糖皮质激素者),若影像学表现为磨玻璃影或铺路石样改变,鉴别诊断中应始终纳入耶氏肺孢子菌肺炎(PJP)。但铺路石样改变缺乏特异性,也可见于肺水肿、肺出血、弥漫性肺泡损伤及肺泡蛋白沉积症。

肺隐球菌病


隐球菌是一种侵袭性真菌,通过吸入孢子传播。根据宿主免疫状态,感染可局限于肺部,或经血行播散至中枢神经系统(即脑膜脑炎)、骨骼或皮肤。风险因素包括 HIV 感染、干细胞或实体器官移植以及免疫抑制药物治疗。HIV 感染患者临床表现可能为急性且严重,大多数有症状患者的 CD4 细胞计数低于 100 个 /μL³¹。由于肺隐球菌病的影像学表现缺乏特异性,血清隐球菌抗原检测、支气管肺泡灌洗液培养或组织采样有助于明确诊断。由于 1-2-β-D - 葡聚糖并非隐球菌细胞壁的主要成分,血清标本中通常无法检测到。免疫缺陷患者血清培养阳性时,应考虑评估肺外疾病(如脑部影像学检查、脑脊液采样)。与侵袭性曲霉病、毛霉菌病和耶氏肺孢子菌肺炎相比,其预后更良好。治疗方案和疗程根据疾病严重程度和患者 HIV 状态而异。

尽管影像学表现缺乏特异性,但肺隐球菌病最常表现为直径小于 10mm 的边界清晰肺结节(图 11),免疫缺陷患者中更易出现空洞(图 12)³²。较少见的表现包括肿块样实变(图 13)。也可能出现淋巴结肿大和胸腔积液。隐球菌感染的影像学表现无法与组织胞浆菌病和芽生菌病等其他地方性真菌感染可靠区分。尿液抗原检测结果有助于明确诊断并指导治疗,隐球菌与组织胞浆菌病、芽生菌病的治疗方案不同。

图 11:65 岁男性,多发性骨髓瘤,接受地塞米松、环磷酰胺、依托泊苷和顺铂挽救治疗后发生隐球菌肺炎。轴位 CT 图像显示弥漫性随机分布微结节(黄色箭头所示)、双侧胸腔积液和下叶实变(蓝色箭头所示)。

图 12:70 岁男性,多发性骨髓瘤,接受来那度胺维持治疗后发生隐球菌肺炎。轴位 CT 图像显示右上肺后部空洞性结节(蓝色箭头所示)。

图 13:56 岁男性,多发性骨髓瘤,接受来那度胺治疗后发生隐球菌肺炎。轴位 CT 图像显示右下肺多发结节(箭头所示),部分呈肿块样。这些表现最初倾向于恶性肿瘤,但右下肺活检组织样本证实为隐球菌感染。

结核病


2023 年全球约有 1080 万人罹患结核病,导致 125 万人死亡,其仍是 HIV 感染患者的主要死亡原因之一 ³³。根据世界卫生组织数据,HIV 感染患者发生活动性结核病的风险是未感染者的 15~21 倍,即使接受抗逆转录病毒治疗,结核病治疗期间的死亡率也是未感染者的 3 倍 ³³。

结核分枝杆菌通过吸入空气传播的飞沫传播,随后感染肺泡巨噬细胞。由于结核病可累及多个器官系统,放射科医师通过识别常见受累模式及其影像学表现,在结核病诊断中发挥重要作用。

结核分枝杆菌的影像学表现取决于宿主免疫状态,据报道高达 40% 的免疫缺陷患者胸片表现正常 ³⁴。免疫功能正常宿主通常表现为继发性或复发性结核病,特征为上叶为主的空洞性实变。免疫缺陷宿主和儿童更可能表现为原发性结核病,表现为肺叶实变,无明显上叶优势。由于支气管内播散,CT 上常可见树芽征(图 14)。单纯胸腔积液(通常为单侧)由对病原体的超敏反应引起,因此比脓胸和包裹性脓胸更常见(图 15),后者由胸膜直接感染导致 ³⁴。结核病也可伴有淋巴结肿大,常因干酪样坏死出现中央低密度(图 16A)³⁵。由于炎症特性,结核病可能导致支气管胸膜瘘,或因侵蚀邻近支气管动脉或肺动脉而表现为咯血,形成称为拉斯穆森动脉瘤的假性动脉瘤。

粟粒性结核病定义为血行播散性结核病,在免疫缺陷患者中更常见,最常累及肺部,但也可累及任何器官 ³⁴。影像学上,粟粒性结核病表现为弥漫性 1~3mm 随机分布结节(图 14B)³⁴。免疫缺陷患者肺外受累更常见;一项研究显示,38% 的患者仅肺部受累,30% 仅肺外受累,32% 同时存在肺和肺外受累 ³⁶。粟粒性结核病的鉴别诊断包括真菌感染,后者可表现出相似的影像学特征。

图 14:两名结核病患者。(A)22 岁男性,轴位 CT 图像显示左肺弥漫性支气管周围实变、中央小叶结节和树芽征(箭头所示)。这些结节回避胸膜表面和肺裂,而随机分布结节可累及肺裂。(B)67 岁男性,轴位 CT 图像显示随机分布微结节,符合粟粒性模式。

图 15:34 岁男性,有结核病史。(A)轴位 CT 图像(肺窗)显示右上肺瘢痕组织邻近胸腔积液(箭头所示)。(B)轴位 CT 图像(软组织窗)显示胸膜增厚和钙化(橙色箭头所示),符合慢性胸膜炎;胸腔积液延伸至胸壁和皮下组织,形成皮肤窦道(黄色箭头所示),符合包裹性脓胸。

图 16:68 岁女性,急性髓系白血病,接受化疗后发生播散性结核病。(A)轴位 CT 图像显示双侧锁骨上区巨大淋巴结,中央低密度提示坏死(箭头所示)。(B)轴位 CT 图像显示肝脏内多发边界不清的低密度区(箭头所示),提示结核分枝杆菌巨结节性肝受累。

非结核分枝杆菌感染(最常见为鸟分枝杆菌复合群)的症状与结核病相似,包括咳嗽、发热和盗汗。免疫缺陷患者中空洞性病变更常见,而免疫功能正常者中支气管扩张伴中央小叶结节更常见 ³⁷。也可见实变和磨玻璃影。

免疫重建炎症综合征(IRIS)


免疫重建炎症综合征是指免疫功能突然恢复的患者中,感染表现矛盾性加重的现象。这经典见于 HIV 阳性合并结核病患者启动抗逆转录病毒治疗后,约 25% 的艾滋病患者会出现,通常在治疗启动后 60 天内 ³⁸。罕见情况下,未接受抗逆转录病毒治疗的结核病患者在规范治疗后也可能出现免疫重建炎症综合征,此外,隐球菌、曲霉和耶氏肺孢子菌等侵袭性真菌感染患者中也有相关报道 ³⁹,⁴⁰。结核病相关免疫重建炎症综合征在 CD4 细胞计数低于 50 个 /μL 的患者中更常见,但也可见于任何 HIV 感染患者⁴¹,⁴²。结核病相关免疫重建炎症综合征的常见放射学特征包括淋巴结肿大加重、肺部实变和结节(图 17)⁴⁰。

图 17:56 岁男性(与图 13 为同一患者),结核病治疗启动后复查。轴位 CT 图像显示淋巴结肿大明显加重,符合结核病相关免疫重建炎症综合征(箭头所示)。

结核病治疗后临床症状明显加重时,鉴别诊断应包括耐药结核病。患者临床病史、症状与抗逆转录病毒治疗启动的时间关系,以及排除其他导致临床恶化的原因,是诊断结核病相关免疫重建炎症综合征的关键,但淋巴结活检结果可确诊。治疗包括在结核病治疗方案中添加糖皮质激素。

卡波西肉瘤(KS)


卡波西肉瘤是由人类疱疹病毒 8 引起的低度恶性间叶性肿瘤,累及血管和淋巴管,因此可影响多个器官,导致广泛的影像学表现⁴³。卡波西肉瘤有四种亚型:经典型(主要影响东欧或地中海血统人群)、地方型(主要影响东非和中非男性)、移植相关型或医源性型,以及艾滋病相关型⁴³。

卡波西肉瘤是艾滋病患者最常见的肿瘤,也是艾滋病定义性疾病。尽管随着抗逆转录病毒治疗的广泛应用,其患病率已下降,但艾滋病患者发生卡波西肉瘤的风险是其他免疫缺陷患者的 300 倍⁴⁴。

肺部艾滋病相关卡波西肉瘤通常表现为边界不清的火焰状结节影,呈双侧大致对称的淋巴周围(支气管血管周围)分布(图 18、19)⁴⁵。其他常见表现包括晕轮征、小叶间隔增厚和淋巴结肿大⁴³。肺外受累最常见于胃肠道系统,高达 50% 的播散性疾病患者会出现⁴³,⁴⁶。合并机会性感染通常是导致死亡的原因⁴³。

图 18:41 岁男性,HIV 感染和艾滋病病史,发生卡波西肉瘤肺部受累。轴位 CT 图像(肺窗)显示特征性双侧火焰状结节影,呈淋巴周围和支气管血管周围分布(箭头所示),部分伴周围磨玻璃影。

图 19:70 岁女性,双侧肺移植受者,接受他克莫司、硫唑嘌呤和泼尼松治疗,发生卡波西肉瘤。轴位 CT 图像显示双侧广泛多发结节和支气管血管周围实变影(黄色箭头所示),左肺下叶完全实变,左肺下叶支气管阻塞(橙色箭头所示)。部分结节灶伴周围磨玻璃晕轮(蓝色箭头所示),可见小叶间隔增厚。

医源性或移植相关型卡波西肉瘤可由慢性药物诱导的免疫抑制引起,一项回顾性研究发现,糖皮质激素和环孢素 A 是最常见的相关药物⁴⁷。影像学表现通常以移植器官和肺部为中心,常表现为局灶性或浸润性肿块。

HIV 感染患者若出现支气管血管周围实变伴晕轮征,尤其是合并淋巴结肿大和胸腔积液时,应考虑卡波西肉瘤(KS)的可能。移植患者中,此类表现可能模拟感染,但抗真菌治疗无效时需警惕卡波西肉瘤。

器官和骨髓移植受者


造血干细胞移植前的清髓方案和实体器官或干细胞移植后的免疫抑制方案,分别是确保成功植入和预防排斥反应的必要手段,但两者均可导致严重的医源性免疫缺陷。移植患者中,所有感染都可能更严重,同时还面临血管侵袭性真菌等机会性致病菌的风险。留置导管、支架以及任何移植器官损伤或功能不全都会进一步增加风险。免疫抑制还可导致巨细胞病毒(CMV)和 EB 病毒(EBV)等病毒再激活。移植后免疫抑制方案各不相同,通常靶向 T 细胞,但也可能导致中性粒细胞减少、T 细胞耗竭和 B 细胞耗竭的任意组合。以下重点介绍此类患者群体中常见引起肺部感染的机会性致病菌,以及可能模拟感染的移植后淋巴细胞增殖性疾病(PTLD)。

诺卡菌病


诺卡菌是一种存在于土壤中的需氧细菌,主要通过吸入或皮肤接触传播。它在细胞免疫受损人群中引起机会性感染,主要累及肺部⁴⁸。诺卡菌可经血行播散,且已知易侵袭中枢神经系统,文献报道高达 33% 的患者会出现中枢神经系统受累⁴⁹。

诺卡菌肺炎通常表现为多发实变或多发结节(图 20)⁵⁰。这些实变在增强 CT 上可能表现为中央低密度伴环形强化,也可能出现空洞(图 21)⁵¹。胸壁和胸膜受累不常见,但可由实质感染直接蔓延引起,导致胸腔积液、脓胸或包裹性脓胸⁵²。

图 20:两名诺卡菌肺炎患者。(A)70 岁男性,双侧肺移植受者,服用他克莫司、麦考酚酸酯和泼尼松,轴位 CT 图像显示多发不规则结节和肿块样实变伴磨玻璃晕轮(箭头所示)。(B)78 岁女性,淋巴瘤病史,接受造血干细胞移植并服用他克莫司和化疗,轴位 CT 图像显示多发不规则结节和肿块样实变伴磨玻璃晕轮(箭头所示)。

图 21:69 岁女性,左肺移植受者,接受环孢素和泼尼松治疗,发生诺卡菌肺炎伴中枢神经系统受累。(A)胸部轴位 CT 图像显示多发结节状实变(蓝色箭头所示),部分伴磨玻璃晕轮(黄色箭头所示)。(B)脑部轴位 CT 图像显示右额叶水肿和线状强化,考虑为进展中的脓肿(箭头所示)。

鉴于诺卡菌肺炎(可能无症状)患者中枢神经系统受累率高且相关死亡率达 20%~40%⁵³,⁵⁴,此类患者应进行中枢神经系统影像学检查。中枢神经系统受累通常表现为脑部一个或多个环形强化皮质下病变,符合脓肿(图 21),MRI 上可见弥散受限、磁敏感效应和不同程度的血管源性水肿⁴⁹。

尽管肺部影像学表现缺乏特异性,但合并中枢神经系统受累时,放射科医师应在鉴别诊断中考虑诺卡菌。明确中枢神经系统受累对选择合适治疗也至关重要,因为这会影响治疗持续时间和药物选择,需添加能透过血脑屏障的抗菌药物⁴⁹。

念珠菌病


念珠菌是最常见的共生真菌属,包含多种通常存在于胃肠道、阴道和口咽的菌种⁵⁵。念珠菌感染(尤其是白色念珠菌感染)是造血干细胞移植患者中仅次于侵袭性曲霉病的第二常见侵袭性真菌感染。医院内念珠菌感染发病率呈上升趋势,耳念珠菌近期已引发多起暴发流行⁵⁶。

由于念珠菌分布广泛且存在于正常人体菌群中,明确念珠菌肺炎的诊断具有挑战性,因为支气管镜样本阳性可能仅反映污染⁵⁷。血清 1,3-β-D - 葡聚糖水平升高、血流感染存在和 / 或其他器官(最常见为肝、脾、肾)合并受累,支持拟诊⁵⁷。

念珠菌肺炎的影像学表现多样,但最常见的是多发边界清晰结节(图 22)⁵⁸。这些结节可能伴有晕轮征,但不如血管侵袭性真菌感染常见。念珠菌肺炎也可表现为树芽征、空洞性结节、实变或粟粒性病变⁵⁸。念珠菌可经血行播散至肺部(导致粟粒性微结节),或通过吸入传播(表现为树芽征或坠积性支气管中心性实变)⁵⁸。胸腔积液和支气管壁增厚不常见。念珠菌血症还可引起肝脾脓肿,CT 上表现为多发边界清晰的低密度灶⁵⁷。

图 22:63 岁男性,急性髓系白血病,接受干细胞移植后发生念珠菌血症。轴位 CT 图像显示双侧多发随机分布结节(黄色箭头所示)和右侧少量胸腔积液(橙色箭头所示)。

移植后淋巴细胞增殖性疾病(PTLD)


移植后淋巴细胞增殖性疾病是慢性免疫缺陷患者中一组淋巴和 / 或浆细胞增殖性疾病,范围从良性淋巴组织增生到低分化淋巴瘤。大多数病例由免疫缺陷患者中 EB 病毒阳性 B 细胞再激活引起,导致 T 细胞免疫监视功能下降⁵⁹。尽管免疫功能正常患者可通过完整的细胞毒性 T 细胞逆转 EB 病毒感染引起的 B 淋巴细胞增殖,但免疫缺陷患者无法产生这种反应⁶⁰。移植后淋巴细胞增殖性疾病可由 EB 病毒阳性供体或受者引起,但更常见于供体来源的 EB 病毒,因此 EB 病毒阳性供体与 EB 病毒阴性受者不匹配时风险增加⁶⁰,⁶¹。病例呈双峰分布,高峰出现在移植后第 1 年和 4~5 年后⁶²。尽管 EB 病毒载量升高可提示移植后淋巴细胞增殖性疾病诊断,但许多患者无症状,影像学检查可能是疾病的首个提示。

心脏和肺移植患者的移植后淋巴细胞增殖性疾病风险高于其他实体器官移植患者,因为所需的免疫抑制水平更高⁶²,⁶³。肠道和肺移植患者的风险也更高,因为这些器官的淋巴容量更大⁶²,⁶³。治疗方案根据具体组织学特征以及疾病为单形性(即符合某一类型淋巴瘤标准)或多形性(即具有不同类型淋巴瘤特征,但不符合某一特定类型标准)而异。一线治疗以减少免疫抑制为主,这对多形性类型患者可能足够⁶⁴。也可加用利妥昔单抗(一种抗 CD20 单克隆抗体)⁶⁴。

移植后淋巴细胞增殖性疾病可表现出多种影像学特征,且常累及移植器官⁶⁵。它可表现为结节性(即淋巴结肿大),或罕见情况下表现为结外病变,如融合性纵隔肿块、多发肺结节或肿块(无磨玻璃晕轮),或两者兼具(图 23~25)⁶²,⁶⁶。氟代脱氧葡萄糖 PET/CT 上通常表现为明显高代谢⁶²。移植受者出现新发淋巴结肿大和 / 或肺结节或肿块,尤其是快速进展时,应警惕移植后淋巴细胞增殖性疾病并考虑组织采样。

图 23:76 岁患者,双侧上肢移植受者,接受免疫抑制治疗,发生移植后淋巴细胞增殖性疾病。轴位 CT 图像(软组织窗)显示新发巨大前纵隔软组织肿块(黄色箭头所示)和右侧气管旁淋巴结肿大(蓝色箭头所示)。

图 24:31 岁女性,囊性纤维化,接受双侧肺移植,接受免疫抑制治疗,EB 病毒检测阳性,发生移植后淋巴细胞增殖性疾病。轴位 CT 图像显示多发肺结节伴磨玻璃晕轮和周围小叶间隔增厚(蓝色箭头所示)。磨玻璃晕轮更提示真菌感染,但本例中为移植后淋巴细胞增殖性疾病表现。

图 25:67 岁男性,急性髓系白血病病史,接受干细胞移植后发生移植后淋巴细胞增殖性疾病。(A)轴位 CT 图像(肺窗)显示双侧广泛结节和结节状或肿块样实变(箭头所示)。(B)腹部轴位 CT 图像显示结肠壁增厚,周围无明显炎症改变(箭头所示)。

移植患者出现新发肺结节或肿块,可能为真菌感染或移植后淋巴细胞增殖性疾病(PTLD)。若缺乏感染的临床证据、抗真菌治疗无效或合并淋巴结肿大,应考虑组织活检。

巨细胞病毒(CMV)


巨细胞病毒(人类疱疹病毒 5 型)是一种广泛存在的病毒,可通过唾液、尿液、性接触、母乳、输血和移植器官传播⁶⁷。免疫功能正常人群通常在幼年感染,常无症状或仅引起轻微流感样疾病⁶⁷。一旦感染,病毒在免疫功能正常宿主的髓系和树突状细胞前体中终身潜伏⁶⁷,⁶⁸。然而,造血干细胞移植或实体器官移植患者中,巨细胞病毒可从受者潜伏感染或血清阳性供体中再激活⁶⁸。

巨细胞病毒再激活可能引起 “巨细胞病毒综合征”,表现为流感样疾病伴白细胞减少或血小板减少,或组织侵袭性巨细胞病毒病(导致移植器官终末器官损伤)⁶⁸。终末器官损伤风险随巨细胞病毒载量升高而增加⁶⁸。由于表现缺乏特异性,巨细胞病毒肺炎的诊断需结合临床病史、影像学表现和实验室检查结果(包括巨细胞病毒载量升高或支气管肺泡灌洗液中分离出巨细胞病毒)。

肺移植患者中,巨细胞病毒可引起肺炎和闭塞性细支气管炎⁶⁸。肺部影像学表现最常见为双侧磨玻璃影和边界不清的中央小叶结节,实变较少见⁶⁹。一项研究发现,从弥漫性磨玻璃影进展为进行性肺泡实变与不良预后相关⁶⁹。罕见情况下,可出现粟粒性模式,需与播散性真菌感染和结核病鉴别(图 26)。

图 26:65 岁女性,原位心脏移植受者,因干咳和发热入院,发生巨细胞病毒肺炎。支气管肺泡灌洗液显示巨细胞病毒载量高。轴位 CT 图像显示双侧弥漫性随机分布微结节。

其他呼吸道病毒性肺炎


病毒性肺炎引起的急性呼吸道疾病在所有人群中均常见,但死亡风险取决于患者相关因素(如潜在中性粒细胞减少、年龄和激素使用)⁷⁰。多种病毒可引起上呼吸道疾病,包括呼吸道合胞病毒、流感病毒、副流感病毒和冠状病毒(如新型冠状病毒),因为这些病毒在鼻咽上皮细胞中增殖,然后扩散至肺部⁷⁰。病毒性肺炎的影像学表现缺乏特异性,无法可靠区分特定病毒病因。更常见的是,病毒性肺炎表现为气道为主的模式,包括支气管壁增厚、中央小叶结节和树芽征,以及严重疾病时的实变区(图 27),尽管肺叶实变更常见于细菌性肺炎⁷⁰。一项研究发现,不同病毒感染的影像学表现存在差异,流感病毒和腺病毒更易出现实变,呼吸道合胞病毒更易出现树芽征⁷⁰。

图 27:69 岁女性,骨髓增生异常综合征病史,接受干细胞移植后发生呼吸道合胞病毒肺炎。轴位 CT 图像显示:(A)多发实变(箭头所示);(B)双侧支气管壁增厚和树芽征(箭头所示)。

与其他病毒相比,新型冠状病毒感染(COVID-19)更常表现为急性肺损伤,导致机化性肺炎或因内皮损伤引起的弥漫性肺泡损伤模式⁷¹。机化性肺炎指肺泡上皮损伤后成纤维细胞在肺泡内聚集和组织化,而弥漫性肺泡损伤指肺泡壁三层结构均受损⁷²,⁷³。

新型冠状病毒感染的常见初始 CT 表现包括磨玻璃影,通常以周围或支气管血管周围为主⁷¹。机化性肺炎常表现为反晕轮征。随着肺损伤加重,弥漫性肺泡损伤模式最初表现为弥漫性肺泡实变(坠积性肺区更明显)和非坠积性肺区磨玻璃影,常伴有小叶回避区⁷²。后期机化阶段实变改善,出现结构扭曲、容量减少和支气管扩张⁷²。

由于抗体反应对清除新型冠状病毒至关重要,接受 B 细胞耗竭治疗的患者易发生更严重感染和持续性肺损伤⁷⁴。这种无法清除新型冠状病毒感染的情况,可因持续感染和反复肺损伤导致影像学表现时好时坏(图 28)。CD20 治疗还会损害对新型冠状病毒疫苗的抗体反应,一项研究显示,利妥昔单抗治疗后这种损害可持续约 9 个月⁸。

图 28:57 岁女性,多发性硬化病史,接受抗 CD20 单克隆抗体和激素治疗,发生慢性或复发性新型冠状病毒肺炎。轴位 CT 图像显示:(A)发病时(箭头所示)、(B)3 周、(C)5 周、(D)7 周的斑片状磨玻璃影时好时坏。

常见影像学表现总结


尽管多种病原体可影响免疫缺陷人群,作者针对常见临床场景和选定致病菌的影像学表现提出了简化算法(图 29)。中性粒细胞减少患者(如接受化疗者、白血病和多发性骨髓瘤等骨髓受累恶性肿瘤患者)中,包括曲霉病和毛霉菌病在内的血管侵袭性真菌感染是严重肺部疾病的重要原因。晕轮征可见于血管侵袭性曲霉病早期,而空气新月征更常见于后期中性粒细胞功能恢复时。毛霉菌病更可能表现出局部侵袭特征,如实变跨越肺裂、侵袭胸壁和 / 或纵隔。反晕轮征也更常与毛霉菌病相关,尽管也可见于其他血管侵袭性真菌感染和肺梗死。

移植受者的免疫抑制方案不同,可能面临中性粒细胞减少、T 细胞耗竭和 / 或 B 细胞耗竭的任意组合风险。他们最常面临诺卡菌、巨细胞病毒、念珠菌和多种呼吸道病毒感染风险。接受抗 CD20 治疗和 / 或激素治疗的风湿性疾病患者,由于体液免疫降低,也面临严重病毒性肺炎风险。气道为主的模式可能提示呼吸道病毒性肺炎,而弥漫性肺结节可见于巨细胞病毒、隐球菌或念珠菌感染患者。多发实变或多发结节伴中枢神经系统受累,提示诺卡菌或隐球菌感染。

HIV 感染或医源性 T 细胞耗竭患者(如移植后服用钙调神经磷酸酶抑制剂或贝拉西普等生物制剂者、自身免疫性疾病服用肿瘤坏死因子抑制剂者)面临多种机会性感染风险,但最常见的是结核病、耶氏肺孢子菌肺炎和卡波西肉瘤等特定恶性肿瘤。弥漫性磨玻璃影(伴或不伴铺路石样改变)提示耶氏肺孢子菌肺炎,而实变和 / 或树芽征可能提示结核病。血管周围火焰状结节影是卡波西肉瘤的典型表现。

影像学诊断算法(简化流程)

  1. 第一步:判断免疫缺陷类型

  • 中性粒细胞减少→优先考虑侵袭性真菌(曲霉、毛霉);
  • HIV 感染(CD4<200)→优先 PJP、结核、隐球菌;
  • 移植受者→诺卡菌、CMV、PTLD、念珠菌。
  • 第二步:分析核心影像征象

    影像征象
    高概率诊断
    晕轮征
    曲霉病(中性粒减少)、KS(HIV 感染)
    反晕轮征
    毛霉菌病、机化性肺炎
    铺路石样改变
    PJP、肺泡蛋白沉积症、肺水肿
    火焰状结节
    KS
    随机分布微结节
    粟粒性结核、真菌播散
  • 第三步:结合临床与实验室检查

    • 血清标志物:1,3-β-D - 葡聚糖(曲霉、念珠菌、PJP)、隐球菌抗原(隐球菌病);
    • 治疗反应:抗真菌无效→考虑 PTLD、KS。

    END